A partir de nuevas prestaciones y propiedades, los nanomateriales ayudan a mejorar los procesos productivos y los proyectos de construcción. Las nuevas tecnologías permiten, así, solucionar antiguos problemas del sector.
A pesar de conservar muchos de sus procesos y técnicas tradicionales, el sector de la construcción ha ido evolucionando y adaptándose a los avances tecnológicos y a la creación de nuevos materiales. En ese sentido, la nanotecnología –definida como la ciencia de manipular la materia a una escala atómica y molecular para resolver problemas– se encuentra entre los nuevos aliados la industria. Poco a poco, los profesionales y empresas advierten sus ventajas y cómo mejoran las prestaciones de productos y edificaciones.
Ahora bien, aunque los especialistas aclaren que es difícil evaluar el grado de conocimiento en la industria, sin duda, cada vez es más común que las empresas informen de la presencia de nanomateriales en sus productos y los utilicen como argumento de venta.
PROTAGONISTAS
En 2019, Paula Cecilia Angelomé y Juan Carlos Angelomé publicaron el libro “Nanotecnología en la industria de la construcción”, que aborda temas como la incorporación de nanomateriales a materiales tradicionales. Ella es doctora en Química Inorgánica, Analítica y Química Física, así como investigadora independiente del CONICET. Entre sus actividades, se ubican las centradas en la síntesis y caracterización de nanopartículas metálicas, películas delgadas de óxidos mesoporosos y materiales compuestos basados en ambos. Además, realiza ensayos sobre el uso de estos materiales como catalizadores y sensores. Por su parte, Juan Carlos es arquitecto especializado en realización de obras y docente de la Universidad de Buenos Aires (UBA). Su labor profesional se inició en el campo privado y fue virando hacia la especialización en obra en el ámbito público. Y, en la última década, ha profundizado su reflexión en la gestión ambiental y urbana de las obras.
¿Cuáles son las aplicaciones de la nanotecnología en la construcción?
Paula Cecilia: Se pueden dividir en tres áreas principales: la incorporación de nanomateriales a materiales tradicionales; la realización de nuevos tratamientos a materiales tradicionales, para modificar su estructura a escala nanométrica; y la utilización de sensores basados en nanomateriales. En el primer caso, lo que se busca es mejorar las características de los materiales existentes y, así, brindarles nuevas propiedades. Las dos principales áreas de aplicación son la generación de recubrimientos nanométricos o la incorporación de nanomateriales como aditivos.
¿Cuál es la finalidad de los recubrimientos y aditivos?
Juan Carlos: Funcionan como autolimpiantes, bactericidas, protectores; y los aditivos mejoran la resistencia y las propiedades mecánicas, entre otras. En el segundo caso, se busca realizar modificaciones de la estructura de los materiales tradicionales a escala nanométrica para cambiar sus propiedades finales. El objetivo es obtener nuevas funcionalidades modificando las condiciones de preparación de los materiales, de manera de generar en ellos modificaciones a escala nanométrica. Así, los materiales obtenidos incluyen nanomateriales o nanoporos en su interior que les confieren propiedades diferenciales. Un ejemplo concreto es el empleo de tratamientos térmicos novedosos para obtener acero reforzado y resistente a la corrosión. Finalmente, el último caso está enfocado en aprovechar los desarrollos que se han hecho en varias áreas de la ciencia y la tecnología en el desarrollo de sensores basados en nanomateriales.
¿Cómo funciona y cuáles son los beneficios de la incorporación de nanomateriales?
P. C.: En este tipo de aplicación, se toma ventaja de la capacidad de miniaturizar instrumentos de medida al utilizar nanomateriales para construirlos. De esta manera, es posible diseñar y construir sensores que permitan monitorear tanto los materiales en sí como el ambiente que los rodea, sin ocupar demasiado espacio. Existe una gran cantidad de ejemplos de sensores que posibilitan monitorear y/o controlar las condiciones ambientales, incluyendo: temperatura, humedad, humo y ruido, entre otros. En cuanto al estudio de los materiales en sí, se han construido sensores que dejan monitorear estrés, tensiones, vibraciones y agrietamiento, etc. En este último caso, estos pueden incluirse dentro de la estructura durante la etapa de construcción y monitorearse de manera remota. Este tipo de sistemas es capaz de proporcionar una indicación temprana del estado de una estructura, antes de que ocurra una falla.
¿Cuáles son los materiales más utilizados en la industria?
J. C.: Se destaca el uso de nanopartículas de plata, que tienen efecto bactericida; el óxido de titanio, por su capacidad autolimpiante, usado como película protectora; y los nanotubos de carbono, empleados como aditivos, por su gran resistencia mecánica.
¿Cómo ha evolucionado este campo en los últimos años?
P. C.: Desde el 2000 en adelante, el auge de la nanociencia ha sido notorio. Luego de los primeros desarrollos en ciencia básica, comenzaron las aplicaciones tecnológicas y, poco más tarde, estuvieron disponibles los primeros productos que incorporan esta tecnología. Actualmente, hay una gran cantidad de productos en el mercado en muchísimas áreas de aplicación, incluye electrónica, alimentos, almacenamiento de energía, medicamentos, cosméticos y materiales para la construcción, solo por mencionar las más difundidas. En el ámbito de los materiales constructivos, se destacan desarrollos como sprays antioxidantes, pinturas de interior y exterior, sprays de sellado de cerámica, selladores para pisos y vidrios, recubrimientos para madera, entre muchos otros.
¿Cuáles son las experiencias más destacadas en el mundo y en la Argentina?
J. C.: Existen diversas aplicaciones de la nanotecnología en la industria de la construcción. Se destacan tanto en el país como en el mundo los recubrimientos autolimpiantes basados en óxido de titanio y los materiales con efecto bactericida basados en nanopartículas de plata.
Teniendo en cuenta que la construcción es una de las industrias con mayor impacto en las emisiones de gases de efecto invernadero, ¿de qué forma contribuye la nanociencia a una mayor sustentabilidad de la industria?
P. C.: Entre otras ventajas que se esperan lograr mediante la aplicación de la nanociencia al desarrollo de nuevos materiales de construcción, creemos que las siguientes podrían reducir el impacto ambiental de la industria: aumento de la protección contra daño, lo que redunda en materiales más durables; reducción de peso y/o volumen de los materiales tradicionales, con la consiguiente reducción de energía requerida para su transporte; reducción del número de paso de producción del material; uso más eficiente de los materiales; disminución de requerimientos de mantenimiento (más facilidad para limpiar, menor frecuencia de limpieza, etc.). Además, el uso de sensores basados en nanotecnología para el monitoreo de construcciones podría ayudar a hacer un mantenimiento más efectivo de estas y evitar gastos energéticos innecesarios.
POR MARÍA DE LA PAZ GARCÍA
